Beyond Control: Exploring Novel File System Objects for Data-Only Attacks on Linux Systems

The widespread deployment of control-flow integrity has propelled non-control data attacks into the mainstream. In the domain of OS kernel exploits, by corrupting critical non-control data, local attackers can directly gain root access or privilege escalation without hijacking the control flow. As a result, OS kernels have been restricting the availability of such non-control data. This forces attackers to continue to search for more exploitable non-control data in OS kernels. However, discovering unknown non-control data can be daunting because they are often tied heavily to semantics and lack universal patterns. We make two contributions in this paper: (1) discover critical non-control objects in the file subsystem and (2) analyze their exploitability. This work represents the first study, with minimal domain knowledge, to semi-automatically discover and evaluate exploitable non-control data within the file subsystem of the Linux kernel. Our solution utilizes a custom analysis and testing framework that statically and dynamically identifies promising candidate objects. Furthermore, we categorize these discovered objects into types that are suitable for various exploit strategies, including a novel strategy necessary to overcome the defense that isolates many of these objects. These objects have the advantage of being exploitable without requiring KASLR, thus making the exploits simpler and more reliable. We use 18 real-world CVEs to evaluate the exploitability of the file system objects using various exploit strategies. We develop 10 end-to-end exploits using a subset of CVEs against the kernel with all state-of-the-art mitigations enabled.Comment: 14 pages, in submission of the 31th ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS), 202

Composite Enclaves: Towards Disaggregated Trusted Execution

The ever-rising computation demand is forcing the move from the CPU to heterogeneous specialized hardware, which is readily available across modern datacenters through disaggregated infrastructure. On the other hand, trusted execution environments (TEEs), one of the most promising recent developments in hardware security, can only protect code confined in the CPU, limiting TEEs' potential and applicability to a handful of applications. We observe that the TEEs' hardware trusted computing base (TCB) is fixed at design time, which in practice leads to using untrusted software to employ peripherals in TEEs. Based on this observation, we propose \emph{composite enclaves} with a configurable hardware and software TCB, allowing enclaves access to multiple computing and IO resources. Finally, we present two case studies of composite enclaves: i) an FPGA platform based on RISC-V Keystone connected to emulated peripherals and sensors, and ii) a large-scale accelerator. These case studies showcase a flexible but small TCB (2.5 KLoC for IO peripherals and drivers), with a low-performance overhead (only around 220 additional cycles for a context switch), thus demonstrating the feasibility of our approach and showing that it can work with a wide range of specialized hardware

Система захисту конфіденційних даних в мобільних пристроях

Робота публікується згідно наказу Ректора НАУ від 27.05.2021 р. №311/од "Про розміщення кваліфікаційних робіт здобувачів вищої освіти в репозиторії університету" . Керівник проекту: доцент, К.т.н. Карловський С.Є.На сьогодні проблема захисту інформації з обмеженим доступом у мобільних телефонах стає дедалі актуальнішою, тому, що мобільний телефон є майже у кожного. Дана технологія є повноцінним обчислювальним пристроєм, що підтримує більшу частину функціоналу традиційних електронно-обчислювальної машини (ЕОМ) за значно менших розмірів, що дозволяє обробляти інформацію віддалено й оперативно, скоротивши на цьому час і зусилля, витрати часу на переміщення до комп’ютера, тому що мобільний пристрій знаходитися практично завжди при собі. Враховуючи той факт, що збережена інформація може містити в собі інформацію різного рівня (типу) конфіденційності, то втрата її може нести значні збитки. Об’єктами захисту є інформація, що міститься та обробляється на мобільному телефоні, права власника цієї інформації та власника мобільного пристрою, права користувача має бути захищені. Доступ до інформації, яка зберігається, обробляється і передається в мобільному пристрої, здійснюється лише згідно з дозволу власника інформації чи уповноваженою ним особою. Без дозволу власника доступ до інформації, яка зберігається, здійснюється лише у випадках, передбачених чинним законодавством. Протестовано в наявній системі захист від вторгнень. Змодульовано вторгнення в систему для запропонування вдосконалення захищеності знаючи слабкі місця систем